Forscher entwickeln einzigartige Testanlage für 3D-Weltraumdruck

3D-Druck im Weltraum könnte die Raumfahrt revolutionieren: As­tro­nau­ten drucken Ersatzteile bei Bedarf, statt alles von der Erde mit­zu­nehmen. Doch eine entscheidende Frage blieb bisher ungelöst: Halten die Konstruktionen den Bedingungen im All stand?

Neue Ära der Weltraumfertigung beginnt

Die University of Glasgow hat eine weltweit einzigartige Testanlage entwickelt, die 3D-gedruckte Materialien unter weltraumähnlichen Bedingungen prüft. Die sogenannte NextSpace TestRig simuliert die extremen Temperaturschwankungen und Vakuumbedingungen des Weltraums, um sicherzustellen, dass künftig im All gedruckte Strukturen den dort herrschenden harten Bedingungen standhalten können.

Das Konzept der Weltraumfertigung (In-space Manufacturing, ISM) mit 3D-Drucktechnologie wird bereits seit Jahren als vielversprechende Lösung für die Herausforderungen der Raumfahrt angesehen. Die NASA und ihre kommerziellen Partner nutzen die Internationale Raumstation (ISS) bereits seit einer ganzen Weile, um verschiedene Technologien in diesem Bereich zu testen.

Gilles Bailet von der James Watt School of Engineering an der University of Glasgow leitet das Projekt, das in Zusammenarbeit mit dem Manufacturing Technology Centre und mit Unterstützung der UK Space Agency entwickelt wurde. Das Besondere an der Anlage: Sie kann Temperaturen zwischen -150 °C und +250 °C erzeugen und dabei die Vakuumbedingungen des Weltraums simulieren - eine Kombination, die es bisher in keinem anderen Forschungslabor gab.

Die Option, Gegenstände direkt im Weltraum zu drucken, bietet zahlreiche und durchaus naheliegende Vorteile gegenüber der herkömmlichen Fertigung auf der Erde. Anstatt jedwede Ausrüstung von der Erde ins All zu transportieren, können Astronauten benötigte Gegenstände direkt vor Ort herstellen. Diese bedarfsorientierte Fertigung macht Langstrecken-Weltraumreisen praktikabler und autarker, da weniger Fracht mitgeführt werden muss. Gilles Bailet und Team mit der NextSpace TestRig Aktuell wird alles, was in die Erdumlaufbahn gelangt, auf der Oberfläche gebaut und mit Raketen ins All geschickt. Laut der University of Glasgow funktioniert dieses Logistiksystem zwar gut für die ISS, die 400 Kilometer über der Erde umkreist und leicht durch Versorgungsmissionen erreichbar ist. Für künftige Missionen zum Mond und Mars ist das jedoch nicht praktikabel. Astronauten auf diesen langen Reisen müssen in der Lage sein, ihre eigenen Ersatzteile, Werkzeuge und Materialien praktisch auf Abruf herzustellen - sowohl für routinemäßige Bedürfnisse als auch für unvorhergesehene Situationen.

Weltraumschrott vermeiden

Die NextSpace TestRig soll auch das Risiko von selbst verursachten und gefährlichem Weltraumschrott minimieren. Das einzigartige Magazinsystem der Anlage kann autonom mehrere Proben in einem einzigen Zyklus testen und dabei eine Kraft von bis zu 20 Kilonewton aufbringen, um Proben zu brechen und ihre Eigenschaften unter Vakuumbedingungen zu analysieren.

Die Möglichkeiten der Weltraumfertigung sind vielfältig. Laut Bailet könnten im Weltraum gedruckte Solarreflektoren, wie sie im SOLSPACE-Projekt seines Kollegen Professor Colin McInnes entwickelt werden, 24 Stunden am Tag Energie von der Sonne sammeln und so eine völlig neue Form der kohlenstoffarmen Energieerzeugung ermöglichen.

Was haltet ihr von dieser Entwicklung? Könnte die Weltraumfertigung unsere Art, den Weltraum zu nutzen, grundlegend verändern? Teilt eure Gedanken in den Kommentaren mit uns!


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